智能斷路器的工作原理詳解。智能斷路器是用微電子、計算機技術和傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)。其主要特點是由電力電子技術、數(shù)字化控制裝置組成執(zhí)行單元,代替常規(guī)機械結構的輔助開關和輔助繼電器。
傳感器與數(shù)字化控制裝置相配合,獨立采集運行數(shù)據(jù),可檢測設備缺陷和故障,在缺陷變?yōu)楣收锨鞍l(fā)出報警信號,以便采取措施避免事故發(fā)生。智能斷路器實現(xiàn)電子操動,變機械儲能為電容儲能,變機械傳動為變頻器經(jīng)電機直接驅動,機械系統(tǒng)可靠性提高。
在目前階段,智能斷路器得到了相應的發(fā)展,具有智能操作功能的斷路器是在現(xiàn)有斷路器的基礎上引入智能控制單元,它由數(shù)據(jù)采集、智能識別和調節(jié)裝置3個基本模塊構成。
智能識別模塊是智能控制單元的核心,由微處理器構成的微機控制系統(tǒng),能根據(jù)操作前所采集到的電網(wǎng)信息和主控制室發(fā)出的操作信號,自動地識別操作時斷路器所處的電網(wǎng)工作狀態(tài),根據(jù)對斷路器仿真分析的結果決定出合適的分合閘運動特性,并對執(zhí)行機構發(fā)出調節(jié)信息,待調節(jié)完成后再發(fā)出分合閘信號;數(shù)據(jù)采集模塊主要由傳感器組成,隨時把電網(wǎng)的數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的形式提供給智能識別模塊,以進行處理分析;執(zhí)行機構由能接收定量控制信息的部件和驅動執(zhí)行器組成,用來調整操動機構的參數(shù),以便改變每次操作時的運動特性。此外,還可根據(jù)需要加裝顯示模塊、通信模塊以及各種檢測模塊,以擴大智能操作斷路器的智能化功能。
智能斷路器基本工作模式是根據(jù)監(jiān)測到的不同故障電流,自動選擇操作機構及滅弧室預先設定的工作條件,如正常運行電流較小時以較低速度分閘,系統(tǒng)短路電流較大時以較高速度分閘,以獲得電氣和機械性能上的分閘效果。
這種智能操作要求斷路器具有機構動作時間上的可控性,目前斷路器常用的氣動操作機構,液壓操作機構和彈簧操作機構由于中間轉換介質等因素,控制時間離散性大,其運動特性很難達到理想的可控狀態(tài)。采取電磁操作機構的斷路器利用電容儲能、永磁保持、電磁驅動、電子控制等技術,當機構確定后運動部件只有一個,沒有中間轉換介質,分合閘特性僅與線圈參數(shù)相關,可以通過微電子技術來實現(xiàn)微秒級的控制,通過對于速度特性控制實現(xiàn)斷路器的智能化操作。
智能操作斷路器的工作過程是:當系統(tǒng)故障由繼電保護裝置發(fā)出分閘信號或由操作人員發(fā)出操作信號后,首先啟動智能識別模塊工作,判斷當前斷路器所處的工作條件,對調節(jié)裝置發(fā)出不同的定量控制信息而自動調整操動機構的參數(shù),以獲得與當前系統(tǒng)工作狀態(tài)相適應的運動特性,然后使斷路器動作。